FI124060B - Menetelmä ja järjestelmä hiilidioksidin talteen ottamiseksi kaasusta - Google Patents

Menetelmä ja järjestelmä hiilidioksidin talteen ottamiseksi kaasusta Download PDF

Info

Publication number
FI124060B
FI124060B FI20126276A FI20126276A FI124060B FI 124060 B FI124060 B FI 124060B FI 20126276 A FI20126276 A FI 20126276A FI 20126276 A FI20126276 A FI 20126276A FI 124060 B FI124060 B FI 124060B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
column
gas
carbon dioxide
water
desorption
Prior art date
Application number
FI20126276A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20126276A (fi
Inventor
Hannu Kuopanportti
Teijo Linnanen
Original Assignee
Mikkelin Ammattikorkeakoulu Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mikkelin Ammattikorkeakoulu Oy filed Critical Mikkelin Ammattikorkeakoulu Oy
Priority to FI20126276A priority Critical patent/FI124060B/fi
Priority to EP13860798.1A priority patent/EP2928585B1/en
Priority to CA2893264A priority patent/CA2893264C/en
Priority to US14/647,539 priority patent/US9861931B2/en
Priority to PCT/FI2013/051131 priority patent/WO2014087051A1/en
Priority to CN201380063352.5A priority patent/CN104837541B/zh
Priority to ES13860798.1T priority patent/ES2671195T3/es
Application granted granted Critical
Publication of FI20126276A publication Critical patent/FI20126276A/fi
Publication of FI124060B publication Critical patent/FI124060B/fi

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/62—Carbon oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1456—Removing acid components
    • B01D53/1475—Removing carbon dioxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1425—Regeneration of liquid absorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/18—Absorbing units; Liquid distributors therefor
    • B01D53/185—Liquid distributors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/24—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by centrifugal force
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/77—Liquid phase processes
    • B01D53/78—Liquid phase processes with gas-liquid contact
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/869—Multiple step processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/50—Carbon dioxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2252/00—Absorbents, i.e. solvents and liquid materials for gas absorption
    • B01D2252/10—Inorganic absorbents
    • B01D2252/103—Water
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2252/00—Absorbents, i.e. solvents and liquid materials for gas absorption
    • B01D2252/60—Additives
    • B01D2252/602—Activators, promoting agents, catalytic agents or enzymes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/10—Noble metals or compounds thereof
    • B01D2255/102—Platinum group metals
    • B01D2255/1021—Platinum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/10—Noble metals or compounds thereof
    • B01D2255/102—Platinum group metals
    • B01D2255/1023—Palladium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/10—Noble metals or compounds thereof
    • B01D2255/102—Platinum group metals
    • B01D2255/1025—Rhodium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/10—Noble metals or compounds thereof
    • B01D2255/102—Platinum group metals
    • B01D2255/1026—Ruthenium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207—Transition metals
    • B01D2255/20753—Nickel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
    • B01D2256/22—Carbon dioxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
    • B01D2256/24—Hydrocarbons
    • B01D2256/245—Methane
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/50—Carbon oxides
    • B01D2257/504—Carbon dioxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/02—Other waste gases
    • B01D2258/0283—Flue gases
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/151—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions, e.g. CO2

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Description

MENETELMÄ JA JÄRJESTELMÄ HIILIDIOKSIDIN TALTEEN OTTAMISEKSI KAASUSTA
Keksinnön kohteena on menetelmä hiilidioksidin talteen ottami-5 seksi kaasusta, jossa menetelmässä paineistetaan kaasu, syötetään paineistettu kaasu ja liuottimena käytettävä vesi absorptiokolonniin, syötetään absorptiokolonnista saatava veteen absorboitunut 10 hiilidioksidi desorptiokolonniin hiilidioksidin erottami seksi vedestä, kierrätetään desorptiokolonnista poistuva vesi absorptiokolonniin, otetaan talteen desorptiokolonnista poistuva hiilidioksi-15 di.
Keksinnön kohteena myös vastaava järjestelmä hiilidioksidin talteen ottamiseksi kaasusta.
Yksi tämän hetken suurimpia ympäristöuhkia on hiilidioksidin 20 jatkuvaan lisääntymiseen ilmakehässä. Suurimpia ihmisen aiheuttamia hiilidioksidipäästöjä aiheutuu fossiilisia polttoaineita (kivihiili, maakaasu, öljy, turve) käyttävien voimalaitosten savukaasuista. Nykyisin käytettyjen talteenottomenetelmien perusteena ei ole niinkään ilmastonmuutos, vaan savukaasuista 25 erotetaan ja puhdistetaan hiilidioksidia teolliseen käyttöön ja teollisuuden jatkoprosessien raaka-aineeksi.
δ ^ Tärkeimmät, vähintään pilot-vaiheessa olevat menetelmät hiili- o dioksidin erottamiseksi savu- ja prosessikaasuista ovat Li et c\j o 30 ai. 2011 (Li Yongling, Liu Yingshu, Zhang Hui & Liu Wenhai 2011.
g Carbon dioxide capture technology. Energy Procedia 11 (2011), p.
co 2508-2515.) tekemän tutkimuksen mukaan Γ'' S 1) kemiallinen absorptio liuoksiin, esimerkiksi amiini- tai
(M
35 terization of new absorbents for carbon dioxide capture. Faculty of Natural Science and Technology Department of Chemical Engineering, Norwegian University of Science and Technology 5 hydroksidiliuoksiin [(Ma'mun Sholeh 2005. Selection and charac- c\j 2 (NTNU), Doctoral thesis. 132 p) ja (Chakravarti Shrikar et al. 2001. Advanced technology for the capture of carbon dioxide from flue gases. First National Conference on Carbon Sequestration, 15-17 May, 2001, Washington, DC. The National Energy Technology 5 Laboratory (NETL). 10 p.)], nesteisiin, kuten ioninesteisiin, tai kiinteisiin aineisiin, kuten kalsium- tai litiumkarbonointi, 2) fysikaalinen absorptio liuoksiin tai nesteisiin, kuten modifioituihin ioninesteisiin, 3) adsorptio kiintoaineen pinnalle [(Munoz Emilio, Diaz Eva 10 Ordonez Salvador & Vega Aurelio 2006. Adsorption of carbon dioxide on alkali metal exchanged zeolites. 2006 Aiche Annual Meeting, 12-17 November 2006, San Francisco, CA, paper 71.) ja (Bonenfant Danielle et al. 2008. Advances in principal factors influencing carbon dioxide adsorption on zeolites. Science and 15 Technology of Advanced Materials 9 (2008) 013007, 7 p.)], 4) membraanierotukset [(Feron P.H.M. & Jansen A.E. 1997. The production of carbon dioxide from flue gas by membrane gas absorption. Energy Convres. Mgmt 38 (1997), p. 93-98.) ja (Zhikang Xu et al. 2001. Separation and fixation of carbon 20 dioxide using polymer membrane contactor. First National Conference on Carbon Sequestration. 15-17 May, 2001, Washington, DC. The National Energy Technology Laboratory (NETL). 8 p.) sekä (Ho Minh T. , Allinson Guy W. A. & Wiley Dianne E. 2008. Reducing the cost of C02 capture from flue gases using membrane technology. <t 25 Ind. Eng. Chem. Res. 47 (2008), p. 1562-1568.)] ja dj 5) kylmätekniikalla tislaus.
o Erotusmenetelmien suurin haaste on savu- tai prosessikaasun i suuri virtaus, jolloin esimerkiksi sorbenttien kiertomäärä, g laitekoko ja energiankulutus muodostuvat suureksi. Ongelmia ovat
CL
30 lisäksi kemikaalien tarve, kulutus ja niiden käsittelykustannuk-c\j set ja toisaalta mittakaavan kasvattamisvaikeudet. Esimerkiksi
CD
^ membraanimenetelmää on toistaiseksi sovellettu vain pienessä
O
^ mittakaavassa. Eräiden kemikaalien, kuten amiinien, käyttö voi aiheuttaa haitallisia terveys- ja ympäristövaikutuksia.
35 3
Kemialliseen absorptioon perustuva amiinimenetelmä on käytetyin menetelmä hiilidioksidin valmistamiseksi savukaasuista erilaisiin teollisuuden käyttötarkoituksiin. Amiiniabsorptiomenetel-mässä amiini reagoi hiilidioksidin kanssa ja muodostaa karba-5 maatteja. Tyypillisessä amiinipohjaisessa absorptioprosessissa savukaasu on ensin jäähdytettävä ja siitä on poistettava epäpuhtauksia (partikkeleita, S0X, N0X) siedettävälle tasolle [Cousins A., Wardhaugh L.T. & Feron P.H.M.2011. A survey of process flow sheet modifications for energy efficient C02 capture from flue 10 gases using chemical absorption. International Journal of Greenhouse Gas Control (2011), 15 p. (in press)]. Puhdistettu ja jäähdytetty savukaasu puhalletaan absorptiokolonnin läpi vastavirtaan laimeaa amiiniliuosta. Tyypillisesti kolonnit ovat satunnaisesti pakattuja täytekappalekolonneja, ja voivat olla 15 kooltaan hyvin suuria. Viime vuosina kehitetyillä pakatuilla täytekappalekolonneilla kaasun puhalluksen painehäviöitä on saatu pienennettyä [Menon Abhilash & Duss Markus 2011. Sulzer -reducing the energy penalty for post-combustion C02 capture. Carbon Capture Journal (2011) 23, p. 2-5.].
20
Amiinimenetelmän käyttöä rajoittaa eniten amiinin regeneroinnin lämmityskustannukset. Lämmitys tapahtuu vähintään 3 bar: n vesihöyryllä, jonka ominaisenergiankulutus on 3,8 - 5,3 MJ/kg C02 eli 1,1 - 1,5 MWh/t C02 ja pumppujen ja puhaltimien sähkön-25 kulutus on prosessista riippuen 0,1 - 0,3 MWh/t C02 [Lee Young, o Kwak No Sang & Lee Ji Hyun 2012. Degradation and corrosivity of
CNJ
c\j MEA with oxidation inhibitors in a carbon dioxide capture o lq process. Journal of Chemical Engineering of Japan, Advance o χ Publication. 20.1.2012. 5 p.]. Höyryn kulutus on 1/4 - 1/3 cc 30 hiilivoimalaitoksen höyryntuotannosta [ [Yang Hongqun, Xu Zhengh-co e, Fan Maohong, Gupta Rajender, Slimane Rachid B, Bland Alan E co cvj & Wright Ian 2008. Progress in carbon dioxide separation and δ c\J capture: A review. Journal of Environmental Sciences 20(2008), p. 14-27.) ja [Dave N., Do T., Palfreyman D., Feron P.H.M., Xu 35 S. & Gao S. & Liu L. 2011. Post-combustion capture of C02 from 4 coal-fired power plants in China and Australia, an experience based cost comparison. Energy Procedia 4 (2011) , p. 1869-1877.) sekä (Karmakar Sujit & Kolar Ajit Kumar 2011. Thermodynamic analysis of high-ash coal-fired power plant with carbon dioxide 5 capture. International Journal of Energy Research (2011) (abstrakti))]. Suuri osa tästä höyrystä on pois sähköntuotannosta. Savukaasun epäpuhtaudet ja erityisesti savukaasussa mukana oleva happi voivat aiheuttaa korroosiota ja kemikaalien hajoamista. Ämiiniliuoksesta on jatkuvasti poistettava savukaasusta ja 10 kemikaaleista lähtöisin olevia epäpuhtauksia.
Amiinimenetelmän ongelma on siihen liittyvät ympäristö- ja terveysriskit. Amiinien ja niiden hajoamistuotteet voivat olla myrkyllisiä ihmiselle, eläimille ja veden eliöstölle. Esimerkik-15 si amiinien hajoamistuotteet, nitroamiinit [Fostäs Berit, Gangstad Audun, Nenseter Bjarne, Pedersen Steinar, Sj0voll Merethe & S0rensen Anne Lise 2011. Effects of NOx in the flue gas degradation of MEA. Energy Procedia 4 (2011), p. 1566-1573. ] voivat aiheuttaa syöpää tai pilata juomaveden. Amiinien kaikkia 20 hajoamistuotteita ja niiden vaikutuksia ei vielä tunneta. Vaikutukset riippuvat käytetystä amiinityypistä [Botheju Deshai, Li Yuan, Hovland Jon, Haugen Hans Aksel & Bakke Rune 2011. Biological treatment of amine wastes generated in post combustion C02 capture. Energy Procedia 4 (2011), p. 496-503.]. ^ 25 Amiinipäästöt voivat kulkeutua ilmaan tai vesistöön nesteenä tai o kaasuna. Amiinipäästöjen arvioidaan olevan 300 - 3000 t/a, kun hiilidioksidia muodostuu 1 Mt/a. [Shao Renjie & Stangeland Aage c\j (Bellona Foundation) 2009. Amines used in C02 capture - health o x and environmental impacts. Bellona Report, September 2009. 49 tr 30 p.]
CO
I"'-
C\J
CO
£! Fysikaalisessa absorptiossa hiilidioksidi liuotetaan liuokseen δ tai nesteeseen korkeassa paineessa ja vapautetaan painetta alentamalla ja/tai lämpötilaa nostamalla. Fysikaalinen absorptio 35 on tehokkainta, kun absorptiopaine on korkea ja lämpötila 5 alhainen. Savukaasuissa hiilidioksidin osapaine on melko alhainen, normaalipaineisesta savukaasusta yleensä 5 - 15 %. Pelkästään fysikaaliseen mekanismiin perustuva absorptiossa hyvän absorptiokapasiteetin saavuttamiseksi kaasu on paineistettava. 5 Mitä alemmassa paineessa absorptio voidaan toteuttaa, sitä vähemmän sähköä kuluttavaa paineistusenergiaa tarvitaan. Savukaasun paineistuksessa yli 80 % energiasta kuluu typen paineis-tukseen. Fysikaaliseen absorptioon käytettyjä liuottimia ovat (poly)propyleenikarbonaatti (PC), metanoli, N-formylmorphline ja 10 N-acetylmorpholine (NAM) (tuotenimi Morphysorb®), N-alkylpyrro-lidone, kuten N methylpyrrolidone (NMP), sulfolaani (sulfolane), polyetyleeniglykoli-eetterit (esim. Selexol®), glyserolit, mm. glyserolikarbonaatti ja nestemäinen hiilidioksidi [Aho Yrjö 2009. Menetelmä hiilidioksidin talteenottamiseksi savukaasuista. 15 Patenttihakemus FI20085233, 19.9.2009. 11 p.].
Fysikaalisen absorption menetelmää käytetään nykyisin kohteissa, joissa hiilidioksidin osapaine on suuri, esimerkiksi maakaasun puhdistuksessa. Fysikaalisessa absorptiossa hiilidioksidi ei 20 reagoi liuottimen kanssa, jolloin liuottimen regenerointi on helpompaa kuin kemiallisessa absorptiossa.
Tekniikan tasosta tunnetaan myös Jussi Lähtelän vuoden 2007 opinnäytetyössä "Kaatopaikkakaasun puhdistaminen liikennepoltto-25 aineeksi vastavirtavesiabsorptiolla" käytetty laitteisto, jossa 't ^ käytetään vastavirtaperiaatteella toimivaa absorptiokolonnia ja c\j desorptiota hiilidioksidin erottamiseksi biokaasusta. Absorp- o ^ tiokolonnin liuottimena fysikaalisessa absorptiossa käytetään ° vettä. Veden heikosta absorptiokapasiteetista johtuen absorp- x £ 30 tiokolonniin syötettävän biokaasun syöttöpainetta joudutaan nostamaan huomattavan korkealle. Paineen kasvaessa hiilidioksi-c\j din liukoisuus veteen kasvaa ja näin absorption tehokkuus o kasvaa. Samalla kuitenkin kasvavat prosessin käyttökustannukset.
Desorptiokolonnissa hiilidioksidi ja muut veteen liuenneet 35 kaasut erotetaan vedestä ja päästetään ilmaan. Lähtelän opin- 6 näytetyön laitteistoa ei ole tarkoitettu hiilidioksidin talteenottoon eikä sitä voida siihen myöskään käyttää taloudellisesti .
5 Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada tekniikan tason menetelmiä taloudellisempi ja ympäristöystävällisempi menetelmä hiilidioksidin talteen ottamiseksi kaasusta. Tämän keksinnön mukaisen menetelmän tunnusomaiset piirteet ilmenevät oheisesta patenttivaatimuksesta 1. Keksinnön tarkoituksena on myös aikaansaada 10 tekniikan tason järjestelmiä taloudellisempi ja ympäristöystävällisempi järjestelmä hiilidioksidin talteen ottamiseksi kaasusta. Tämän keksinnön mukaisen järjestelmän tunnusomaiset piirteet ilmenevät oheisesta patenttivaatimuksesta 8.
15 Tämä keksinnön mukaisen menetelmän tarkoitus voidaan saavuttaa menetelmällä, jossa kaasu syötetään apudesorptiokolonniin ennen kaasun paineistamista, jonka jälkeen kaasu paineistetaan 3-8 bar, edullisesti 4-6 bar absoluuttiseen paineeseen ja syötetään absorptiokolonniin. Liuottimena käytettävä vesi syötetään 20 absorptiokolonniin ja absorptiokolonnista saatava hiilidioksidin absorboinut vesi syötetään ensiksi esidesorptiosäiliöön, josta poistuva kaasu syötetään takaisin apudesorptiokolonniin. Esi-desorptiosäiliöstä hiilidioksidin absorboinut vesi syötetään desorptiokolonniin hiilidioksidin erottamiseksi vedestä. Tämän 25 jälkeen kierrätetään desorptiokolonnista poistuva vesi takaisin ^ absorptiokolonniin apudesorptiokolonnin kautta ja otetaan o ^ talteen desorptiokolonnista poistuva hiilidioksidi. Tällaisella ? menetelmällä hiilidioksidin talteenotto voidaan suorittaa
CVI
o taloudellisesti ilman ympäristölle haitallisten kemikaalien g 30 käyttöä.
CD
1^-
Edullisesti absorptiokolonnista saatava veteen absorboitunut
C\J
saatava kaasu syötetään takaisin apudesorptiokolonniin. Esi-35 desorptiossa hiilidioksidi vapautuu vedestä alemmassa hiilidioksidipitoisuudessa kuin varsinaisessa desorptiossa. Tällä keinol- 5 hiilidioksidi syötetään esidesorptiosäiliöön, jonka huipulta
C\J
7 la voidaan nostaa desorptiossa vapautuvan kaasun hiilidioksidipitoisuutta .
Edullisesti puhdistettava kaasu, eli prosessin syöttökaasu on 5 savukaasua, mutta menetelmä soveltuu käytettäväksi myös hiilidioksidin talteenottamiseen muista syöttökaasuista kuten esimerkiksi erilaisista prosessikaasuista, maakaasusta tai vastaavasta .
10 Erään edullisen sovellusmuodon mukaan prosessiin syötettävä kaasu on voimalaitoksen savukaasua.
Edullisesti apudesorptiosäiliöön syötettävä kaasu pestään kaasujen lauhdutus- ja pesusäiliössä, jolloin valta osa kaasun 15 helposti liukenevista ja veden kanssa reagoivista (rikkipitoisista) komponenteista jää pesuveteen.
Desorptiokolonnista poistuva hiilidioksidi voidaan nesteyttää ja tislata talteenottoa varten, jolloin sen hiilidioksidipitoisuut-20 ta voidaan nostaa ja se saadaan säilytyksen kannalta järkevään tilavuuteen.
Esidesorptiosäiliössä käytettävä paine voi olla 1,5 - 4,0 bar:a, edullisesti 3,0 - 3,5 bar:a. Tällaisessa paineessa suurin osa 25 kaasujen sisältämästä typestä erottuu vedestä hiilidioksidin Ί· ..... , .......
<- jäädessä pääosin veteen.
c\j ? Desorptiokolonnissa käytettävä paine voi olla 0,2 - 1,1 bar:a,
C\J
° edullisesti 0,3 - 0,8 bar:a, jolloin hiilidioksidi desorpboituu x £ 30 tehokkaasti liuottimena käytettävästä vedestä, co N- co Apudesorptiokolonnissa käytettävä paine voi olla 0,9 - 1,2 δ bar:a, edullisesti 1,0 - 1,1 bar:a. Tässä paineessa apudesorp-
C\J
tiokolonnissa voidaan tehokkaasti siirtää (stripata) kiertove-35 teen jäänyt hiilidioksidi kaasuun ja osaltaan parantaa absorption tehokkuutta ja nostaa tuotekaasun pitoisuutta.
8
Edullisesti apudesorptiokolonni perustuu niin sanottuun vasta-virtaus desorptioon.
Edullisesti menetelmässä kierrätetään kiertovettä jatkuvatoimi-5 sesti absorptio- ja desorptiovaiheiden kautta, jolloin kiertoveden määrä voidaan pitää kohtuullisen pienenä.
Erään sovellusmuodon mukaan absorptiokolonnin huipulta poistettava kaasu ohjataan kaasuturbiinille paine-energian talteen 10 ottamiseksi. Näin poistuvan kaasun paine-energia saadaan hyödynnettyä esimerkiksi absorptiokolonniin menevän kaasun paineista-miseen.
Puhdistettava kaasu voi sisältää 75 - 80 mooliprosenttia typpeä, 15 edullisesti 78- 79 mooliprosenttia. Tällaisesta kaasua puhdistettaessa vesiabsorptio on erityisen tehokas.
Keksinnön mukaisen järjestelmän tarkoitus voidaan saavuttaa järjestelmällä, johon kuuluu paineistusvälineet kaasun paineis- 20 tamiseksi, apudesorptiokolonni sijoitettuna ennen paineistusvä- lineitä kaasujen erottamiseksi vedestä ja desorptiokolonnista poistuvan veden kierrättämiseksi takaisin absorptiokolonniin sekä absorptiokolonni hiilidioksidin absorboimiseksi veteen.
Edelleen järjestelmään kuuluu desorptiokolonni hiilidioksidin 25 desorboimiseksi vedestä. Järjestelmään kuuluu lisäksi välineet ί- desorptiokolonnista tulevan veden kierrättämiseksi takaisin o , absorptiokolonniin ja talteenottovälineet hiilidioksidin talteen c\j ? ottamiseksi.
m o
X
£ 30 Edullisesti järjestelmään kuuluu esidesorptiosäiliö sijoitettuna cd absorptiokolonnin jälkeen veteen absorboituneen hiilidioksidin S erottamiseksi vedestä ja kierrätysvälineet esidesorptiosäiliössä o erotettavan kaasun kierrättämiseksi takaisin apudesorptiokolon- c\j niin. Esidesorptiossa hiilidioksidi vapautuu vedestä alemmassa 35 hiilidioksidipitoisuudessa kuin varsinaisessa desorptiossa.
9 Tällä keinolla voidaan nostaa desorptiossa vapautuvan kaasun hiilidioksidipitoisuutta.
Edullisesti absorptiokolonni on kuplakolonni. Kuplakolonnissa 5 hiilidioksidin absorptio veteen on tehokasta veden ja hiilidioksidin välisen suuren rajapinnan ansiosta, sillä absorptiokupla-kolonni perustuu kuplien ja veden vastavirtaukseen absorptioko-lonnissa eli niin sanottuun vastavirtausabsorptioon.
10 Edullisesti järjestelmään kuuluu kaasujen lauhdutus- ja pesusäi-liö sijoitettuna ennen apudesorptiokolonnia, jolla kaasujen lauhdutus- ja pesusäiliöllä voidaan poistaa valta osa kaasun helposti liukenevista ja veden kanssa reagoivista (rikkipitoisista) komponenteista.
15 Järjestelmään voi kuulua nesteytyssäiliö kaasumaisen hiilidioksidin nesteyttämiseksi. Nesteytyksellä hiilidioksidi saadaan säilytyksen kannalta järkevään tilavuuteen.
20 Erään sovellusmuodon mukaan esidesorptiosäiliö ja desorptioko-lonni on sijoitettu absorptiokolonnin ja apudesorptiokolonnin huippuja korkeammalle tasolle hydrostaattisen paine-eron hyödyntämiseksi. Näin voidaan hyödyntää kaasumaisen jakeen kohoaminen ylöspäin ja nestemäisen jakeen hydrostaattinen paine.
25 ^ Liuottimen valinnan tärkeimmät kriteerit ovat hiilidioksidin o ^ suuri liukoisuus ja hyvä selektiivisyys typpi- ja happikaasun ? suhteen. Muita perusteita ovat helppo desorboituvuus, alhainen c\j o höyrynpaine, sekä liuottimen alhainen hinta, ympäristöystävälli- £ 30 syys ja stabiilisuus. Vaikka vesi täyttää em. ehdoista kaikki co paitsi suurta liukoisuutta, sen soveltuvuutta ei ole kirjalli- ^ suuden mukaan juurikaan tutkittu. Samoissa olosuhteissa hiili en suuteen verrattuna. Menetelmän käyttöä on rajoittanut veden 35 pienehkö absorptiokapasiteetti. Tällöin suljettuun vesikiertoon perustuvassa vesiabsorptiossa kiertoveden määrä muodostuu q dioksidin liukoisuus veteen on lähes 100-kertainen typen liukoi-
CVJ
10 suureksi, koska kaasun hiilidioksidipitoisuus on suhteellisen alhainen (tavallisesti < 15 tilavuusprosentti eli 20 massa-prosenttia) . Tämän johdosta pumppauksen ja kompressoinnin energiankulutus voi muodostua menetelmän käyttöä rajoittavaksi 5 tekijäksi. Vesi on kuitenkin C02: n talteenoton luonteva liuotin monissa hiilidioksidin hyödyntämiskohteissa, kuten runsaasti vettä käyttävässä paperinvalmistusprosessissa.
Keksinnön mukaisella menetelmällä on tavoitteena tuottaa kaasus-10 ta lähes puhdasta hiilidioksidia. Absorptionesteenä on vesi, joka ei aiheuta laitteistoille ja ympäristölle haitallisia vaikutuksia. Keksinnön mukaisessa menetelmässä kaasu virtaa ennen varsinaista hiilidioksidin erotusprosessia vesikerroksen läpi, jolloin valta osa kaasun helposti liukenevista ja veden 15 kanssa reagoivista (rikkipitoisista) komponenteista jäävät pesuveteen. Savukaasun sisältämistä NOx-kaasuista yleensä noin 95 % on typpioksidia NO, jonka liukoisuus puhtaana kaasuna veteen (25°C) on 0,058 g/1, kun taas puhtaan hiilidioksidin liukoisuus on vastaavasti 1,5 g/1. Tämän johdosta valtaosa 20 savukaasujen sisältämistä NOx-kaasuista poistuu erotusprosessis-ta typpikaasun mukana absorptiokolonnin yläosasta.
Keksinnön mukaisella menetelmällä saatava tuote on suoraan käytettäväksi teollisuuden jatkoprosesseissa kaasuna tai kompri- 25 moinnin avulla nesteenä. Menetelmä soveltuu esimerkiksi paperin ^ täyteaineen, saostetun kalsiumkarbonaatin synnyttämiseksi ^ in-line-prosessissa suoraan kuitujen pinnoille. Toisena kohteena ? voi olla hiilidioksidia lannoitteena käyttävät kasvihuoneet.
c\j ° Menetelmällä on mahdollista valmistaa kasvatukseen sopivaa x £ 30 puhdasta vähän NOx-kaasuja sisältävää kaasua. Lisäksi kaasun cd jäähdytyksessä syntyvää lämmintä vettä voidaan käyttää muun S muassa kasvihuoneiden lämmitykseen.
c\j δ c\j
Keksintöä kuvataan seuraavassa yksityiskohtaisesti viittaamalla 35 oheisiin eräitä keksinnön sovelluksia kuvaaviin piirroksiin, joissa 11
Kuva 1 esittää keksinnön mukaisen järjestelmän proses sikaavion,
Kuva 2 esittää keksinnön mukaisen järjestelmän osa prosessin, jossa hiilidioksidi erotetaan vedes-5 tä.
Kuvissa viitenumeroilla tarkoitetaan seuraavaa: A kaasujen lauhdutus- ja 45 kompressori 10 pesuvaihe 46 kierrätysvälineet B hiilidioksidin erotus- 50 kuplakolonni vaihe 52 kaasujen lauhdutus- C hiilidioksidin tislaus- ja pesusäiliö ja pesuvaihe 53 poistovesi 15 10 järjestelmä 54 kiertoveden jäähdytin 12 pesty kaasu 56 kompressori 12' kaasu 58 kaasuturbiini 14 absorptiokolonni 59 lämmönvaihdin 16 absorptiokolonnin pohja 60 kiertovesipumppu 20 62 poistokaasu 20 absorptiokolonnin huip- 64 jäähdytysväliainesäi- pu liö 22 veteen absorboitunut 66 kondenssivesisäiliö hiilidioksidi 68 hiilidioksidin esi- 25 24 desorptiokolonni jäähdytin ? 26 desorptiokolonnin pohja 70 hiilidioksidin nes- o ^ 28 desorptiokolonnin huip- teytyssäiliö 1 pu 72 jäähdytyskoneikko c\j ° 32 esidesorptiosäiliö 74 hiilidioksidineste £ 30 34 e s i de s o rp t i o s ä i 1 i ö n 76 täytekappale cd huippu 7 8 täytekappale S 36 apudesorptiokolonni 80 apudesorptiokolonnin c\j o 40 paineistusvälineet poistuva kaasujae c\j 42 kierrätysvälineet 82 paineistettu absorp- 35 44 hiilidioksidin tai- tiokolonnin syötettä- teenottovälineet vä kaasujae 12 84 apudesorptiokolonnin poistuva nestejae 86 desorptiokolonnin pois tuva nestejae 5 87 absoptiokolonnin pois tuva kaasujae 88 absoptiokolonnin pois tuva nestejae 90 esidesorptiosäiliön 10 poistuva kaasujae 92 esidesorptiosäiliön poistuva nestejae 94 desorptiokolonnin pois tuva kaasujae 15 96 palautettava kondenssi- vesivirtaus 98 hiilidioksidin nestey tyksen nesteytymätön kaasuj ae 20 100 pesty kaasuvirtaus
Kuvassa 1 on esitetty keksinnön mukaisen järjestelmän 10 prosessikaavio. Kokonaisprosessi muodostuu edullisesti kolmesta vaiheesta, jotka ovat kaasujen 12' lauhdutus- ja pesuvaihe A, •'t £ 25 hiilidioksidin erotusvaihe B ja hiilidioksidin tislaus- ja c\i . nesteytysvaihe C. Vaiheessa A kaasumaiset kaasut pestään vedel- 't5 lä, jolloin valta osa kaasujen helposti liukenevista ja veden
CM
° kanssa reagoivista (rikkipitoisista) komponenteista jää pesuve- x £ teen. Vaiheessa B hiilidioksidi erotetaan muista kaasuista
co 30 fysikaaliseen vesiabsorptioon perustuen ja lopuksi vaiheessa C
CM
cd vedestä erotettu hiilidioksidi otetaan talteen nestemäisenä.
CM
o Tässä patenttihakemuksessa kuvat viittaavat erityisesti proses siin, jolla hiilidioksidia voidaan ottaa talteen voimalaitoksen savukaasuista.
35 13
Keksinnön mukaiseen järjestelmään 10 kuuluu pakollisina osina apudesorptiokolonni 36, absorptiokolonni 14, esidesorptiosäiliö 32 ja desorptiokolonni 24. Näiden avulla hiilidioksidi voidaan erottaa tehokkaasti ja taloudellisesti muista kaasuista siten, 5 että hiilidioksidi on mahdollista ottaa talteen nestemäisessä muodossa.
Kuvassa 1 esitetyssä prosessissa hiilidioksidi etenee vasemmalta oikealle eli vasempaan laitaan tulee kaasu 12' ja oikeasta 10 laidasta poistuu hiilidioksidineste 74. Edullisesti hiilidioksidin talteenottoprosessi alkaa kaasun lauhdutuksella ja pesulla, joka tapahtuu kaasujen lauhdutus- ja pesusäiliössä 52. Pesun avulla valta osa kaasun helposti liukenevista ja veden kanssa reagoivista (rikkipitoisista) komponenteista erotetaan pesuve-15 teen. Lauhdutus- ja pesusäiliöltä 52 pesty kaasu ohjataan apudesorptiokolonniin 36. Apudesorptiokolonni 36 voi olla täytekappalekolonni, jossa jälkimmäisistä prosessivaiheista tulevasta nestevirrasta erotetaan kaasut, ja jossa jälkimmäisistä prosessivaiheista tulevat kaasuvirtaukset yhdistetään.
20
Apudesorptiokolonnista 36 kaasut sisältävä kaasuvirtaus ohjataan paineistusvälineille 40. Paineistusvälineet 40 voivat muodostua kompressorista 56, joka paineistaa kaasuvirtauksen. Paineistettu virtaus syötetään absorptiokolonniin 14 sen pohjalle 16. Vasta- 25 virtaperiaatteella toimiva absorptiokolonni 14 on edullisesti ? kuplakolonnin 50, johon syötetään liuottimeksi vettä absorp- o ^ tiokolonnin huipulle. Vesi voidaan syöttää absorptiokolonniin 14 S5 apudesorptiokolonnin 36 pohjalta. Edullisesti absorptiokolonniin C\1 ° syötettävä vesi jäähdytetään kiertoveden jäähdyttimellä 54, mikä x g 30 parantaa veden absorptiokapasiteettiä.
CD
N- co Edullisesti absorptiokolonnissa 14 käytettävä paine on 3 - 8
CM
lonniin 14 syötettävä kaasu paineistetaan tähän paineeseen. 35 Tällaisessa paineessa prosessin energiankulutus tulee edulliseksi kokonaisprosessin ominaisenergiankulutuksen kannalta. Veteen o barin, edullisesti 4-6 barin absoluuttinen paine. Absorptioko-
<M
14 liukenee pääosin hiilidioksidista, kun taas suuri osa muista kaasuista, kuten N2, päätyy absorptiokolonnin huipulta poistuvaan kaasujakeeseen 87. Kaasujae 87 voidaan ohjata kaasutur-biinille 58, joka ottaa talteen kaasujakeen sisältämän paine-5 energian. Ennen turbiiniin syöttöä poistokaasun lämpötilaa voidaan nostaa lämmönvaihtimessa 59 kompressorissa 56 lämmenneellä kaasulla sekä lämmönvaihtimella prosessiin otettavalla kuumalla kaasulla. Lämpö nostaa kaasun paisuntaa turbiinissa, joka lisää turbiinista saatavaa tehoa. Edullisesti kaasutur-10 biinillä 58 käytetään paineistusvälineiden 40 kompressoria 56.
Absorptiokolonnista 14 veteen absorboitunut hiilidioksidi 22 poistetaan alitteena ja ohjataan esidesorptiosäiliöön 32. Esidesorptiosäiliössä 32 painetaso pidetään tasolla 1,5 - 4,0 15 bar:a, edullisesti 1,6 - 2,5 bar:a. Tässä paineessa vedestä desorboituu typpikaasua suhteessa enemmän tai nopeammin kuin hiilidioksidia. Esidesorptiosäiliön 32 huipulta saatava kaasujae 90 eli osa kiertoveteen liuenneesta hiilidioksidista ja typestä palautetaan takaisin apudesorptiokolonniin 36, jossa se yhdiste-20 tään tulevien pestyjen kaasujen virtaukseen 100. Näin esidesorptiosäiliössä 32 desorboituva hiilidioksidi voidaan ottaa talteen jälleen absorptiokolonnissa 14, mikä osaltaan nostaa tuotekaasun C02-pitoisuutta. Esidesorptiokaasun palautuksen tavoitteena on nostaa varsinaisesta desorptiosta vapautuvan tuotekaasun hiili-25 dioksidipitoisuutta ja parantaa absorption tehokkuutta. Desorp- ^ tion vaiheistaminen kolmeen desorptiovaiheeseen eli esidesorpti- o ^ oon, desorptioon ja jälkidesorptioon voi nostaa tuotekaasun hiilidioksidipitoisuutta 3-7 mooliprosenttia.
C\J
o
Ec 30 Esidesorptiosäiliöstä poistuva nestejae 92 ohjataan desorptioko- (o lonnin 24 huipulle 28. Desorptiokolonni 24 voi olla täytekappa- h- lekolonni, jossa täytekappaleet 78 kasvattavat veden alasvirtaus c\j lisimman tarkkaan kaikki ylikylläisteinen hiilidioksidi vedestä 35 käyttäen sopivaa 0,2 - 1,2 barin, edullisesti 0,3 - 0,8 barin painetta. Desorptiokolonnin pohjalla veden hiilidioksidipitoi- ^ pinta-alaa. Desorptiokolonnissa 24 pyritään vapauttamaan mahdol- c\i 15 suus tulisi olla mahdollisimman lähellä desorptiopaineen tasapainotilaa pohjaosan kaasun kanssa. Erotettu hiilidioksidijae otetaan desorptiokolonnin 24 huipulta 28 ja johdetaan talteenot-tovälineille 44.
5
Desorptiokolonnin 24 pohjalta 26 tuleva vesi ja siihen jäänyt jäännös-C02 palautetaan kiertoveden mukana puolestaan takaisin 1 barin paineessa olevaan apudesorptiokolonniin 36. Kiertovedestä palautettujen kaasujen (pääasiassa hiilidioksidia) tilavuus-10 virtaukset ovat kaasun syöttövirtaukseen verrattuna pieniä ja sen vaikutukset absorptiokolonnin kuormitukseen ovat suhteellisen vähäisiä. Apudesorptiokolonnin tavoitteena on siirtää (stripata) kiertoveteen jäänyt hiilidioksidi kaasuun ja osaltaan parantaa absorption tehokkuutta ja nostaa tuotekaasun pitoisuut-15 ta. Toisin sanottuna apudesorptiokolonnin tarkoituksena on toimia jälkidesorptiovaiheena. Lisäksi prosessissa käytettävälle vedelle muodostuu huomattavan suljettu vesikierto.
Desorptiossa käytettävä lievä alipaine, eli 0,3 - 0,8 barin 20 absoluuttinen paine, on myös tärkeä tehokkuuteen vaikuttava suure. Kiertoveden virtausmäärällä 1,3 m3/s ja absorptiopaineel-la 4,5 bar prosessin energian ominaiskulutus saavuttaa minimin noin 0,35 MWh/t C02 (kiertoveden lämpötila 5 °C), kun desorp-tiopaine on 0,4 bar. Talteenoton minimienergian-ominaiskulutus 25 (MWh/t C02) on riippuvainen käytettävän syöttökaasun pitoisuu-^ desta, prosessiolosuhteista sekä koneiden hyötysuhteista, ja ^ näin ollen arvioitavissa jokaiseen käyttötilanteeseen erikseen.
δ i
C\J
° Talteenottovälineisiin 44 kuuluu ensimmäisenä osana kompressori x EE 30 45, jolla desorptiokolonnista 24 poistuva hiilidioksidijae co paineistetaan samalla muodostaen desorptiokolonniin 24 desorpti- C\] ....
co on vaatiman alipaineen. Paineistettu hiilidioksidijae ohjataan jossa hiilidioksidijakeeseen jäänyt vesi tiivistyy. Tiivistynyt 35 vesi ohjataan takaisin desorptiosäiliön 24 syöttöön. Kondenssi-vesisäiliöstä 66 hiilidioksidijae ohjataan edelleen esijäähdy- δ jäähdytysväliainesäiliön 64 kautta kondenssivesisäiliöön 66, c\j 16 tykseen 68 ja sitä kautta nesteytyssäiliöön 70, jota jäähdytetään jäähdytyskoneikon 72 avulla. Nesteytyssäiliössä 70 jäähdytetty hiilidioksidi nesteytyy ja lauhtumattomat kaasujakeet ohjataan takaisin absorptiokolonnin 14 syöttöön. Hiilidioksi-5 dinestettä 74 voidaan käyttää nesteytyssäiliötä 70 edeltävään esijäähdytykseen 68, jonka jälkeen se voidaan ottaa talteen mahdollista jatkojalostusta varten.
Keksinnön mukainen menetelmä perustuu hiilidioksidin fysikaali-10 seen absorptioon veteen. Absorptiokolonnissa tapahtuvassa hiilidioksidipitoisen kaasun absorptiossa hiilidioksidia siirtyy ensin kaasussa kaasun ja nesteen rajapinnalle ja siitä rajapinnan läpi suhteellisen paikallaan pysyvään nestekalvoon ja edelleen kalvosta syvemmälle nestefaasiin. Tämä viimeinen 15 siirtymävaihe toteutuu molekyylien keskinäisenä liikkeenä eli diffuusiona ja lisäksi nesteen mikroliikkeen vaikutuksesta toisin sanoen mikroturbulenssin aiheuttamana konvektionaalisena siirtymisenä. Diffuusiota voidaan nopeuttaa joko suurentamalla lämpötilaa ja suurentamalla diffuusion ajavaa voimaa eli pi-20 toisuuseroa tuomalla nestekalvon läheisyyteen pienen pitoisuuden vettä tai nostamalla kaasun painetta, jolloin kaasufaasin pitoisuudet suurentuvat.
Toisaalta lämpötilan suurentaminen pienentää veden absorptioky-25 kyä tilavuusyksikköä kohti. Veden kyky sitoa hiilidioksidimole-£ kyylejä paranee kuitenkin lämpötilan alenemisen vaikutuksesta
CM
, huomattavasti erityisesti lähestyttäessä veden jäätymispistettä.
? Diffuusion hidastumisesta huolimatta absorptio kannattaa toteut-
CM
° taa mahdollisimman alhaisessa lämpötilassa. Konvektiosiirtymistä x £ 30 voidaan nopeuttaa suurentamalla kaasun ja nesteen välistä co nopeuseroa. Edelleen siirtymänopeutta voidaan kasvattaa suuren-
CM
cd talla kaasun ja nesteen välistä rajapinnan pinta-alaa esimerkik- o si sekoittamalla kaasu pienemmiksi kupliksi nesteeseen. Kupla koon pienentäminen tosin lujittaa ja tiivistää rajapintaa, mutta 35 kokonaisvaikutuksena absorptionopeus kasvaa selvästi kuplakokoa pienentämällä.
17
Absorptio saavuttaa tehokkaalla sekoituksella lähes Henryn lain mukaisen kyllästystilan alle kahdessa sekunnissa. Puhtaassa vedessä (paine 1 bar) absorption määrä kasvaa l,5:sta g C02/kg vettä 2,7 g:aan C02/ kg vettä, kun lämpötila laskee 25 °C:sta 5 5 °C:een. Jos 5 °C:een lämpötilassa paine nostetaan 1 barista 5 barin (noin 4 atmiiin), kasvaa absorption määrä 13,4 giaan C02/kg vettä.
Edullisesti absorptiokolonnina käytettävä kolonni on kuvan 2 10 mukainen kuplakolonni 50, joka soveltuu hyvin hiilidioksidin absorptiolaitteeksi. Kuplakolonnissa kaasu ja neste virtaavat vastakkain, kolonnin sisärakenne on yksinkertainen (ei tarvita täytekappaleita) ja virtausvastusten aiheuttamat painehäviöt jäävät pieniksi. Kuplakolonnissa neste kuplan ympärillä uusiutuu 15 jatkuvasti, jolloin virtaustilanteessa kontaktiaika on lyhyt ja kaasun penetroitumismatka on kontaktiaikana lyhyt hitaasta diffuusionopeudesta johtuen. Kaasun ja nesteen suhteellisen nopeuden kasvaessa absorptionopeuden voidaan olettaa kasvavan, koska nestefilmin läheisyydessä lisääntyvä pyörteisyys suurentaa 20 diffuusionopeutta. Toisaalta liian voimakas turbulenttisuus voi heikentää absorption kokonaistehokkuutta tasoittamalla hiilidioksidin pitoisuuseroja kolonnin korkeussuunnassa. Epäpuhtaudet, jotka lisäävät nesteen viskositeettiä ja jotka heikentävät nestefilmin aaltoilua, voivat hidastaa absorptionopeutta.
25 ^ Keksinnön mukaisessa menetelmässä ja järjestelmässä voidaan ^ käyttää myös sekoitusreaktoria, jossa periaatteessa tapahtuu S5 myös vastaava ilmiö. Sekoitusreaktorissa aineensiirto tapahtuu C\1 ° jopa huomattavasti nopeammin kuin kuplakolonnissa. Sekoitusreak- x £ 30 torin käyttö kuitenkin heikentää menetelmän kokonaistaloudelli- cd suutta, sillä kaasun dispergointi vesiabsorption vaatimaan S suureen vesimäärään kuluttaa paljon energiaa. Prosessiteknisesti C\1 palekolonnissa, mutta aineensiirto ei ole yhtä tehokasta ja 35 laitekoko kasvaa suuremmaksi. Houghtonin et ai. [1957] mukaan kuplakolonnilla absorptionopeus on olosuhteista riippuen 3-10 o absorptio voidaan toteuttaa myös vastavirtatoimisessa täytekap- c\j 18 kertaa suurempi kuin täytekappalekolonnilla. Samalle absorp-tiomäärälle kuplakolonnin tilavuus voi olla noin kolmasosa täytekappalekolonnin tilavuudesta.
5 Absorptiokolonnin suunnittelun ja toiminnan lähtökohta on, että sekä kolonnin ylä- että alapäässä kaasu- ja nestefaasi ovat mahdollisimman lähellä teoreettista tasapainotilaa. Kaasun ja nesteen pitoisuuserot, kuplakoko ja kuplan nousunopeus pitkälti määräävät, kuinka lähellä kuplan kaasu on Henryn lain mukaista 10 tasapainotilaa ympäröivän veden kanssa. Ideaalitapauksessa kaasu on tasapainossa syötettävän kiertoveden kanssa poistuessaan reaktorin yläosasta. Kuplakokoon voidaan vaikuttaa kaasunjakajan huokos- tai suutinkoolla. Mitä pienemmiksi kupliksi syötekaasu saadaan jaettua, sitä hitaammin kupla nousee ja sitä nopeammin 15 hiilidioksidi absorboituu. Toisaalta kuplakoon pienentäminen lisää energian kulutusta. Jos veden virtausnopeus alaspäin on suurempi kuin kuplan nousunopeus, kiertovesi voi viedä kaasua reaktorista. Liian suuri kaasun ja nesteen suhteellinen nopeus heikentää erotustehokkuutta ja vaikuttaa ainetasapainoon. 20 Kuplakonnin vähimmäiskorkeus on 2 - 4 m, edullisesti vähintään 3 metriä ja tarvittava poikkipinta-ala määräytyy halutun hiilidioksidituotannon mukaisesti. Toisin sanottuna kuplakolonnin korkeus on sellainen, että kuplan kaasu saavuttaa lähes teoreettisen tasapainotilan ympäröivän nestefaasin kanssa noustessaan 25 kaasunjakajasta nesteen pinnalle.
't δ c\j , Kokonaisenergiatehokkuuden ja tuotekaasun puhtauden perusteella ? absorptiokolonnissa käytettävä optimaalinen paine on alueella 3
C\J
° - 8 bar:a, edullisesti 4-6 bar:a absoluuttista painetta. Jos x £ 30 absorptiopaine alittaa tämän tason, kiertoveden määrä kasvaa ja co erotuksen kokonaisenergiankulutus alkaa kasvaa lineaarisesti oj co veden pumppausenergia mukaisesti. Absorptiopainetta nostamalla paineella lähes 90 %:iin. Kuitenkin ominaisenergiankulutus ei 35 kasva merkittävästi, koska kiertoveden määrä vastaavasti pienenee. Keksinnön mukaisen menetelmän ja järjestelmän C02-erotuksen δ talteenottoastetta on mahdollista nostaa, esimerkiksi 7 bar c\j 19 ominaisenergiakulutus on minimoitavissa, huomioiden halutun talteenottoasteen että tuotekaasun hiilidioksidipitoisuustason eri kombinaatiot, muuttamalla absorption ja desorption paine-tasoja ja palautussuhteita.
5
Keksinnön mukaista menetelmää voidaan käyttää voimalaitoksen hiilidioksidin talteenottomenetelmänä, joka on ympäristöystävällinen vaihtoehto tekniikan tason mukaisille kemiallisille menetelmille, kuten amiinimenetelmälle. Menetelmässä kiertoveden 10 lämpötila voidaan ylläpitää esimerkiksi järvivedellä tai laitokselle syötettävällä kylmällä tuorevedellä riittävän alhaisella tasolla ja absorptio saavuttaa kuplakolonnissa likipitäen tasapainotilan. Edellä kuvatuilla absorptio- ja desorptiopaineen arvoilla kiertoveden määrä jää kohtuulliseksi ja menetelmällä on 15 mahdollista saavuttaa yli 80 %:n talteenottoaste ja 90 mooli-prosentin kaasun hiilidioksidipitoisuus. Vesiabsorption erotus-tehokkuus paranee oleellisesti, jos vesiabsorption syöttökaasun pitoisuutta voidaan nostaa tyypillisestä 15 mooliprosentista esimerkiksi 25 mooliprosenttiin.
20
Menetelmässä varsinainen absorptio- ja desorptioprosessi voidaan toteuttaa ilman minkäänlaisen kemikaalin lisäystä. Mahdollinen kemikaalien lisäystarve liittyy ainoastaan kiertoveden puhdistamiseen kaasusta peräisin olevista epäpuhtauksista. Keksinnön 25 mukaisessa menetelmässä hyödynnetään veden erinomaista selektii- ? visyyttä absorboida hiilidioksidia pääosin typpeä sisältävästä CM , , kaasusta.
δ i
CM
° Erään sovellusmuodon mukaan talteenottosovellutuksissa, joissa x £ 30 tavoitteena on sekä korkea hiilidioksidikaasun pitoisuus että co korkea talteenottoaste voidaan absorptiokolonnissa käyttää S edellä mainittua korkeampaa painetta 5-15 bar.
CM
δ
CM
Edullisesti absorptiokolonniin 14 tuotettua paine-energiaa 35 hyödynnetään kaasuturbiinilla 58 poistokaasun energian talteenotossa sekä vesikierrossa säiliöiden välisillä vesipinnan 20 korkeuspaine-erolla. Säiliöiden ja kolonnien vesipintojen korkeuserolla tarkoitetaan sitä, että kuvan 2 mukaisesti apu-desorptiokolonnin 36 ja absorptiokolonnin 14 huiput ovat edullisesti 4 metriä alemmalla tasolla kuin esidesoptiosäiliön 32 ja 5 desorptiokolonnin 24 pohjien tasot. Korkeuseron avulla voidaan hyödyntää hydrostaattista paine-eroa virtauksen tuottamiseen desorptiokolonnin ja apudesorptiokolonnin välillä, jolla vältetään näiden kolonnien välinen kiertoveden pumppaamisen tarve.
10 Keksinnön mukaista menetelmää ja järjestelmää voidaan käyttää parhaiten teollisuuden kohteissa, joissa on saatavilla jäähdytysvettä ja kaasua tai prosessikaasua noin yli 20 mooliprosentin hiilidioksidipitoisuudessa. Keksinnön mukainen prosessi voidaan suunnitella ja mitoittaa tarvittavan C02-pitoisuuden ja -määrän 15 mukaan. Suuri hiilidioksiditarve (kg/s) edellyttää suurta kiertoveden määrää ja siten suurta putki- ja laitehalkaisijaa, mutta kuplakolonnien korkeuksiin kapasiteetti ei vaikuta. Jos kaasun C02-pitoisuus on alle 20 mooliprosenttia, paineistuksen yhteydessä toteutetulla esierotuksella voidaan pienentää huomat-20 tavasti erotuksen ominaisenergian kulutusta.
Menetelmä on energiankulutukseltaan kilpailukykyinen nykyisten menetelmien kanssa, mutta vesiabsorptiomenetelmä on kemikaali- ton, mikä parantaa vesiabsorption kaupallistamismahdollisuuksia.
25 Keksinnön potentiaalisimpia sovellutuskohteista ovat: ? - pH:n säätäminen kemian teollisuuden, ja sellu- ja paperi- ^ teollisuuden prosesseissa, esimerkiksi hiilen ja sulfidimineraa- ? lien vaahdotuksessa pH:n säätöön ja vaahdotuskaasuna, c\j ° - hiilidioksidin käyttö lämpökäsittelyssä höyryn tilalla tai x £ 30 rinnalla lisäämään puun kestävyyttä kosteutta ja biohajoamista co vastaan S - reaktiivisena kaasuna puun modifioinnissa ja suojauksessa c\j o pyrolyysikaasuilla c\j biopolton savukaasujen hiilidioksidin erottaminen kasvien 35 lisäravinteeksi kasvihuoneissa 21 paperinvalmistuksessa saostuneen karbonaatin (PCC) valmistamisessa tarvittavan hiilidioksidin tuottamiseen savukaasusta, jolloin ostohiilidioksidista ja amiinimenetelmästä on mahdollista luopua. Menetelmä on integroitavissa uudentyyppiseen PCC:n 5 in-line-valmistukseen, jossa hiilidioksidi syötetään suoraan kuitususpension putkivirtaukseen kyllästeisenä nesteenä tai kaasuna.
δ
C\J
δ i
C\J
o
X
IX
CL
CO
N-
C\J
CO
C\J
δ c\j

Claims (12)

  1. 22
  2. 1. Menetelmä hiilidioksidin talteen ottamiseksi kaasusta, jossa menetelmässä 5. paineistetaan kaasu (12), syötetään paineistettu kaasu (12) ja liuottimena käytettävä vesi absorptiokolonniin (14), syötetään absorptiokolonnista (14) saatava veteen absorboitunut hiilidioksidi (22) desorptiokolonniin (24) hii-10 lidioksidin (22) erottamiseksi vedestä, kierrätetään desorptiokolonnista (24) poistuva vesi absorptiokolonniin (14) , otetaan talteen desorptiokolonnista (24) poistuva hiilidioksidi, 15 tunnettu siitä, että menetelmässä syötetään kaasu (12) apudesorptiokolonniin (36) ennen kaasun (12) paineistamista 3-8 bar, edullisesti 4-6 bar absoluuttiseen paineeseen, ja syötetään desorptiokolonnista (24) poistuva vesi takaisin 20 apudesorptiokolonniin (36).
  3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että absorptiokolonnista (14) saatava, veteen absorboitunut hiilidioksidi (22) syötetään esidesorptiosäiliöön (32), josta 25 poistuva kaasu syötetään takaisin apudesorptiokolonniin (36). 't δ c\j
  4. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu ^ siitä, että desorptiokolonnista (24) poistuva hiilidioksidi c\j ° nesteytetään ja tislataan talteenottoa varten. £ 30
  5. 4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, c\j tunnettu siitä, että esidesorptiosäiliössä (32) käytettävä paine o on 1,5 - 4,0 bar:a, edullisesti 1,6 - 2,5 bar:a. c\j ' ' 23
  6. 5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että desorptiokolonnissa (24) käytettävä paine on 0,2 - 1,1 bar:a, edullisesti 0,3 - 0,8 bar:a.
  7. 6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että apudesorptiokolonnissa käytettävä paine on 0,9 - 1,2 bar:a, edullisesti 1,0 - 1,1 bar:a.
  8. 7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, 10 tunnettu siitä, että absorptiokolonnin (14) huipulta (20) poistettava kaasu ohjataan kaasuturbiinille (58) paine-energian talteenottamiseksi.
  9. 8. Järjestelmä hiilidioksidin talteen ottamiseksi kaasusta, 15 johon järjestelmään (10) kuuluu paineistusvälineet (40) kaasun (12) paineistamiseksi, absorptiokolonni (14) hiilidioksidin absorboimiseksi veteen, desorptiokolonni (24) hiilidioksidin desorboimiseksi 20 vedestä, välineet (42) desorptiokolonnista (24) tulevan veden kierrättämiseksi takaisin absorptiokolonniin (14), talteenottovälineet (44) hiilidioksidin talteenottamiseksi, 25 tunnettu siitä, että järjestelmään (10) kuuluu edelleen apu- ^ desorptiokolonni (36) sijoitettuna ennen paineistusvälineitä ^ (40) kaasujen erottamiseksi vedestä ja desorptiokolonnista (24) c\j ? poistuvan veteen absorboituneen hiilidioksidin (22) kierrättämi- LO ° seksi takaisin absorptiokolonniin (14). I 30 co 9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen järjestelmä, tunnettu S siitä, että järjestelmään kuuluu esidesorptiosäiliö (32) sijoi- c\j hiilidioksidin (22) erottamiseksi vedestä ja kierrätysvälineet 35 (46) esidesorptiosäiliössä (32) erotettavan kaasun kierrättämiseksi takaisin apudesorptiokolonniin (36). o tettuna absorptiokolonnin (14) jälkeen veteen absorboituneen c\j 24
  10. 10. Patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että absorptiokolonni (14) on kuplakolonni (50).
  11. 11. Jonkin patenttivaatimuksen 8-10 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmään (10) kuuluu kaasujen lauhdutus- ja pesusäiliö (52) sijoitettuna ennen apudesorptioko-lonnia (36).
  12. 12. Jonkin patenttivaatimuksen 8-11 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että sanotut esidesorptiosäiliö (32) ja desorp-tiokolonni (24) on sijoitettu absorptiokolonnin (14) ja apu-desorptiokolonnin (36) huippuja korkeammalle tasolle hydrostaattisen paine-eron hyödyntämiseksi. δ CvJ o CvJ o X X Q. CD 1^ CvJ CD CvJ O CvJ 25
FI20126276A 2012-12-07 2012-12-07 Menetelmä ja järjestelmä hiilidioksidin talteen ottamiseksi kaasusta FI124060B (fi)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20126276A FI124060B (fi) 2012-12-07 2012-12-07 Menetelmä ja järjestelmä hiilidioksidin talteen ottamiseksi kaasusta
EP13860798.1A EP2928585B1 (en) 2012-12-07 2013-12-03 Method and system for recovery of carbon dioxide from gas
CA2893264A CA2893264C (en) 2012-12-07 2013-12-03 Method and system for recovery of carbon dioxide from gas
US14/647,539 US9861931B2 (en) 2012-12-07 2013-12-03 Method and system for recovery of carbon dioxide from gas
PCT/FI2013/051131 WO2014087051A1 (en) 2012-12-07 2013-12-03 Method and system for recovery of carbon dioxide from gas
CN201380063352.5A CN104837541B (zh) 2012-12-07 2013-12-03 用于从气体中回收二氧化碳的方法和系统
ES13860798.1T ES2671195T3 (es) 2012-12-07 2013-12-03 Método y sistema para recuperación de dióxido de carbono de gas

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20126276 2012-12-07
FI20126276A FI124060B (fi) 2012-12-07 2012-12-07 Menetelmä ja järjestelmä hiilidioksidin talteen ottamiseksi kaasusta

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI20126276A FI20126276A (fi) 2014-02-28
FI124060B true FI124060B (fi) 2014-02-28

Family

ID=50238858

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20126276A FI124060B (fi) 2012-12-07 2012-12-07 Menetelmä ja järjestelmä hiilidioksidin talteen ottamiseksi kaasusta

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9861931B2 (fi)
EP (1) EP2928585B1 (fi)
CN (1) CN104837541B (fi)
CA (1) CA2893264C (fi)
ES (1) ES2671195T3 (fi)
FI (1) FI124060B (fi)
WO (1) WO2014087051A1 (fi)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10828598B2 (en) 2014-10-09 2020-11-10 Carbonreuse Finland Oy Arrangement and process for recovery of carbon dioxide from gas using an absorption tank housing and agitator

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105457450B (zh) * 2015-12-16 2017-11-21 中石化节能环保工程科技有限公司 油田伴生气脱碳净化系统
KR102326948B1 (ko) 2016-04-21 2021-11-16 퓨얼 셀 에너지, 인크 이산화탄소 포획을 위해 용융 탄산염 연료 전지 애노드 배기를 후가공처리하는 방법
WO2017189744A1 (en) * 2016-04-27 2017-11-02 Fuelcell Energy, Inc. Carbon dioxide removal system for anode exhaust of a fuel cell
KR102372516B1 (ko) 2016-04-29 2022-03-10 퓨얼 셀 에너지, 인크 이산화탄소 포집을 증진시키기 위한 애노드 배기가스의 메탄화
CN109906111B (zh) * 2016-09-02 2021-08-20 联邦科学与工业研究组织 组合的酸性气体捕获和水提取工艺
US11247940B2 (en) 2016-10-26 2022-02-15 The Regents Of The University Of California Efficient integration of manufacturing of upcycled concrete product into power plants
US11717766B2 (en) 2016-11-16 2023-08-08 Aqua-Belt Technologies, LLC Systems and methods for generating potable water
CN106669365B (zh) * 2016-12-15 2019-08-23 西安交通大学 一种热-电共驱的胺法捕集co2系统
WO2019006352A1 (en) 2017-06-30 2019-01-03 The Regents Of The University Of California CO2 MINERALIZATION IN PRODUTED AND INDUSTRIAL EFFLUENT WATER BY PH CHANGE CARBONATION
EP3668820A4 (en) 2017-08-14 2021-05-05 The Regents of the University of California, A California Corporation REDUCING THE ALKALINE-SILICA REACTION IN CONCRETE USING SLIGHTLY SOLUBLE CHEMICAL ADDITIVES
CN109530093A (zh) * 2018-11-05 2019-03-29 西安交通大学 一种以mea富液为浮选剂的煤泥浮选方法
FI129504B (fi) * 2018-11-30 2022-03-31 Carbonreuse Finland Oy Hiilidioksidin talteenottojärjestelmä sekä -menetelmä
GB2580320B (en) * 2018-12-28 2023-06-07 Robert Lim Inventions Ltd Apparatus and method
US11384029B2 (en) 2019-03-18 2022-07-12 The Regents Of The University Of California Formulations and processing of cementitious components to meet target strength and CO2 uptake criteria
CN110683605B (zh) * 2019-09-19 2022-06-14 中国船舶工业集团公司第七0八研究所 一种用于具有自由液面的水力循环试验设备的除气系统
CN115427347B (zh) 2020-03-11 2024-01-02 燃料电池能有限公司 用于碳捕获的蒸汽甲烷重整单元
WO2023277701A1 (en) * 2021-07-02 2023-01-05 Hans Gude Gudesen Co2 extraction from a mixture of gases
CN113975942B (zh) * 2021-10-26 2023-07-18 杭州国泰环保科技股份有限公司 一种电池生产企业厂内nmp回收处理系统及多级处理方法
WO2023219513A1 (en) * 2022-05-12 2023-11-16 Gude Gudesen Hans Gas separation method and system
CN115218610A (zh) * 2022-05-25 2022-10-21 江苏科技大学 基于水合物法低温液化的高效碳捕集系统及其操作方法
WO2024062303A1 (en) * 2022-09-21 2024-03-28 Noble Drilling A/S Apparatus and method for storing carbon dioxide

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1036319C (zh) * 1994-05-25 1997-11-05 中国石油化工总公司 用甲醇吸收回收酸性气的方法
WO2004050255A2 (de) 2002-12-02 2004-06-17 Rerum Cognitio Forschungszentrum Gmbh Verfahren zur trennung von gasgemischen und gaszentrifuge zur durchführung des verfahrens
DK1907319T3 (da) 2005-07-18 2010-05-17 Union Engineering As Fremgangsmåde til indvending af carbondioxid med høj renhed fra en gaskilde som omfatter nitrogenforbindelser
AU2007276694A1 (en) * 2006-07-17 2008-01-24 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation CO2 capture using solar thermal energy
JP5112665B2 (ja) * 2006-09-05 2013-01-09 神戸市 消化ガス利用システムにおける消化ガス精製方法およびその精製装置
AR068841A1 (es) * 2007-10-12 2009-12-09 Union Engeneering As Remocion de dioxido de carbono de un gas de alimentacion
US9545595B2 (en) * 2008-07-29 2017-01-17 Union Engineering A/S Method for the removal of contaminants from a carbon dioxide feeding liquid stream
NO332547B1 (no) * 2009-07-10 2012-10-22 Statoil Asa Kompakt absorpsjons-desorpsjonsprosess som benytter konsentrert losning
EP3287187A1 (en) * 2009-08-04 2018-02-28 CO2 Solutions Inc. Process for co2 capture using carbonates and biocatalysts
DE102010041536A1 (de) 2010-09-28 2012-03-29 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Abscheidung von Kohlendioxid, sowie Gasturbinenanlage mit Kohlendioxid Abscheidung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10828598B2 (en) 2014-10-09 2020-11-10 Carbonreuse Finland Oy Arrangement and process for recovery of carbon dioxide from gas using an absorption tank housing and agitator

Also Published As

Publication number Publication date
FI20126276A (fi) 2014-02-28
EP2928585A1 (en) 2015-10-14
EP2928585A4 (en) 2016-08-17
ES2671195T3 (es) 2018-06-05
US9861931B2 (en) 2018-01-09
CN104837541A (zh) 2015-08-12
CA2893264C (en) 2021-02-09
CA2893264A1 (en) 2014-06-12
CN104837541B (zh) 2016-11-23
WO2014087051A1 (en) 2014-06-12
EP2928585B1 (en) 2018-03-21
US20150298051A1 (en) 2015-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI124060B (fi) Menetelmä ja järjestelmä hiilidioksidin talteen ottamiseksi kaasusta
Aghel et al. A review of recent progress in biogas upgrading: With emphasis on carbon capture
Wu et al. The advances of post-combustion CO2 capture with chemical solvents: review and guidelines
Budzianowski Single solvents, solvent blends, and advanced solvent systems in CO2 capture by absorption: a review
He et al. Renewable CO2 absorbent for carbon capture and biogas upgrading by membrane contactor
Tan et al. Absorption of carbon dioxide with piperazine and its mixtures in a rotating packed bed
Sairi et al. Solubilities of CO2 in aqueous N-methyldiethanolamine and guanidinium trifluoromethanesulfonate ionic liquid systems at elevated pressures
AU2011296309B2 (en) Method and system for capturing carbon dioxide and/or sulfur dioxide from gas stream
DK2796183T3 (en) Process for the collection of carbon dioxide in flue gas in a power plant and apparatus therefor
Gautam et al. Review of recent trends and various techniques for CO2 capture: Special emphasis on biphasic amine solvents
AU2011302516B2 (en) Method and system for reducing energy requirements of a CO2 capture system
CA2653659C (en) Removal of carbon dioxide from flue gases
Ghasem CO2 removal from natural gas
CN103249466A (zh) 使用基于吹扫的膜分离和吸收步骤从烟气分离二氧化碳的工艺
CA2964096C (en) Energy efficient solvent regeneration process for carbon dioxide capture
Lin et al. Determination of mass transfer resistance during absorption of carbon dioxide by mixed absorbents in PVDF and PP membrane contactor
CA2836820A1 (en) Enhanced enzymatic co2 capture techniques according to solution pka, temperature and/or enzyme character
Saidi Kinetic study and process model development of CO2 absorption using hollow fiber membrane contactor with promoted hot potassium carbonate
Harja et al. INFLUENCE OF ETHYLENEDIAMINE CONTENT OVER PERFORMANCE OF CO 2 ABSORPTION INTO POTASSIUM CARBONATE SOLUTIONS.
Ward et al. Chemical absorption—amine absorption/stripping technology for biogas upgrading
KR102194544B1 (ko) 혼합가스의 분리 및 자원화를 위한 흡수제 및 공정
CN101766947A (zh) 一种用于膜接触器捕集co2气体的复合吸收剂
US20230127859A1 (en) Process for capturing co2 from a mobile source using an amino acid solvent
SOOD et al. Review on recent techonogical advances in carbon dioxide capture sequestration/storage
Pactat et al. Screening of Technologies for Carbon Capture from Offshore Gas Field Power Generation

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 124060

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B

PC Transfer of assignment of patent

Owner name: KAAKKOIS-SUOMEN AMMATTIKORKEAKOULU OY

MM Patent lapsed